현장 운영 관리 기술

식물공장의 데이터 활용, 새 센서를 사기 전에 해야 할 일

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벤더에게 “우선 센서를 늘려서 데이터를 모아봅시다”라는 제안을 받고, 정말 그게 맞는 방향인지 확신이 서지 않는다. 혹은 매일 꼼꼼하게 기록은 하고 있는데, 그것이 경영 판단으로 전혀 이어지지 않는 느낌이다. 그런 찜찜함을 안고 계신 분 없으신가요.

「데이터 활용」이라는 말을 들으면, IoT나 AI 같은 새 시스템을 사는 것부터 시작한다고 생각하기 쉽습니다. 하지만 실제로 그 출발점은 훨씬 가까운 곳에 있습니다.

기록은 쌓여 있는데 보는 건 사고 이후

매일의 일지를 떠올려보세요. 온도, 습도, 수확량을 종이나 스프레드시트에 기록하고 그 자체는 계속 이어오고 있다, 는 분이 많을 것입니다. 문제는 기록한 이후입니다. 그것을 누군가가 제대로 보고 있느냐 하면, 글쎄요. 수확이 떨어졌을 때 처음으로 소급해서 보고, 「그때 확실히 숫자가 이상했네」라고 사후에 알아차린다. 짚이는 데가 없으신가요. 전기료도 매달 기록하고 있는데 그냥 훑어보고 「비싸네」로 끝난다. 데이터는 이미 손에 충분히 있는데, 보는 타이밍이 「무언가 일어난 후」뿐입니다. 부족한 것은 새로운 센서가 아닙니다. 지금 있는 것을 누가 언제 보는지, 거기가 빠져 있습니다.

보는 방식에는 두 가지가 있습니다. 사고가 난 후에 소급하는 「사후 추적」과, 아무 일도 없는 평상시에 고정된 시점으로 보는 「정기 점검」입니다. 사후 추적은 「그때 숫자가 이상했네」로 끝납니다. 이미 늦었기 때문에 원인을 확인하는 데 그칩니다.

그러니 새 시스템을 사기 전에 정해야 할 것은 누가 언제 볼지, 그것뿐입니다. 제가 인공광형 엽채류 현장에서 계속해온 방식을 하나 들면, 아침 15분, 전날 일지를 한 명이 소리 내어 읽는다. 온도, 습도, 수확량을, 이상이 없어도 매일 아침. 그러면 「평소보다 높네」가 사고가 되기 전의 작은 위화감 단계에서 걸립니다. 전기료도 월 1회가 아니라 매주 대략 훑어보는 것만으로, 「이 주만 유달리 높다」가 공조(냉난방)의 과부하나 문 닫는 것을 잊은 것으로 보입니다. 조명과 공조를 계속 돌리는 인공광형의 밀폐 환경에서는, 제 현장에서는 이 부분이 가장 빨리 나타났습니다.

같은 숫자도, 사후에 보면 그냥 기록이고, 평상시에 매일 보면 「평소와의 차이」를 재는 잣대가 됩니다. 데이터 활용은 그 전환만으로도 크게 나아갑니다. 새 센서를 추가하는 것은 그 잣대로 봐도 잡아낼 수 없는 것이 생겨난 후에 충분합니다.

연구 세계에서도 비슷한 편향이 지적되고 있습니다. 스마트 농업 문헌을 대규모로 리뷰한 연구에 따르면, 기술이 작동한다는 보고는 많은데 그것을 도입해서 수량이나 투자 회수가 얼마나 변했는지를 분석한 연구는 거의 없다고 합니다（참고: 1）. 가장 많이 사용되는 기술이 센서라는 것도 같은 리뷰의 지적입니다. 「우선 산다」는 쪽으로 이야기가 쏠리는 것은 무리가 아니지만, 정작 효과 쪽은 생각보다 측정이 안 되어 있는 것입니다.

전기료를 평상시의 잣대로 삼는다는 발상 자체는 연구에서도 말이 됩니다. 태양광을 사용하는 식물공장 사례에서, 단위 면적당 월간 전력 사용량을 에너지 관리의 지표로 활용할 수 있다는 보고가 있습니다（참고: 2）. 이것은 온실 이야기로, 거기서는 전력 소비의 많은 부분이 히트펌프를 통해 외기온과 연동되어 계절을 반영하지만, 인공광형은 조명 부하가 지배적이어서 외기온과는 별로 연동되지 않고, 소비는 평균적으로 거의 일정합니다. 그러므로 받아들일 것은 「외기온이나 계절을 반영한다」는 내용이 아니라, 「면적당 전력을 하나의 잣대로 삼는다」는 발상 쪽입니다. 인공광형에서 그 잣대를 적용한다면, 반영되는 것은 계절이 아니라 공조 과부하나 문 닫는 것을 잊은 것 같은 운전상의 어긋남 쪽이다. 그렇게 치환해서 읽는 것이 맞다고 생각합니다.

그러면 최소한 갖춰야 할 기록은 무엇일까요. 경영 판단의 근거가 된다는 관점에서 나열하면, 생산（매일의 수확량과 가능하면 수율）, 비용（전기료와 인력·자재의 사용 방식）, 품질（출하 등급과 규격 외가 얼마나 나왔는지）. 이것들은 대개 각각 다른 장부나 영수증에 흩어져 있을 것입니다. 새로 측정을 시작하는 것이 아니라, 이미 있는 것을 같은 곳에 나란히 놓는다. 최소 세트 만들기는 우선 거기서부터입니다. 어떤 항목을 어떻게 나란히 놓을지 처음부터 막막하다면, 제가 현장에서 사용해온 기록 양식을 현장 운영 관리 템플릿 13종으로 그대로 배포하고 있습니다. 그대로 적용하기 위한 것이라기보다, 자신의 현장에 무엇이 부족하고 무엇이 과잉인지를 비추는 체크리스트로 봐주시는 것이 좋을 것 같습니다.

평상의 범위를 잣대로 삼고 판단을 한 사람에게만 맡기지 않는다

아침 15분 읽기를 매일 계속하면, 얼마 지나면 읽기가 의식이 됩니다. 익숙해져서 흘러갑니다. 제가 봐온 범위에서는 이것은 거의 반드시 일어났습니다. 그래서 두 가지 궁리가 필요합니다.

첫 번째는 최초 잣대를 만드는 방법입니다. 무엇이 「평소와 다른지」는 처음에는 아무도 모릅니다. 그러니 처음에는 판단하지 않는다고 정해두고, 그냥 숫자를 나란히 놓는 것만 합니다. 같은 시각, 같은 장소의 온도를 매일 아침 나란히 놓다 보면, 「우리는 대략 이 정도」라는 범위가 자연스럽게 보입니다. 그 범위를 종이에 한 줄로 적어둡니다. 예를 들어 「아침 기온은 이 정도」처럼, 자신의 현장의 실제 값으로. 이렇게 평상의 범위를 일단 글로 만들어두면, 잣대는 개인의 감각에서 벗어나 누가 봐도 같아집니다. 처음부터 정답 기준을 정하려 하지 않는 것이 요령입니다.

두 번째는, 보는 사람이 한 명이면 감각이 치우친다는 점입니다. 읽는 것은 한 명이 하게 하되, 판단은 한 명에게 시키지 않습니다. 읽는 사람은 매일 고정해도 됩니다. 단 「이게 평소와 다른 것 같다」고 생각할 때만, 그 자리에서 다른 한 사람에게 「이거 어떻게 생각해요?」라고 넘깁니다. 익숙해져서 흘러가는 것을 막는 것도, 실은 이것입니다. 매일 완벽하게 집중하는 것은 불가능하므로, 뭔가 걸렸을 때만 소리 내어 두 번째 사람을 끌어들이는 규칙으로 해둡니다. 대충 읽더라도, 하나 걸리면 멈출 수 있는 구조가 되어 있으면 된다는 생각입니다.

익숙해지는 것은 전제입니다. 익숙해져도 잡아낼 수 있는 형태로 해둔다. 완벽한 집중력에 의존하는 운영은 우선 지속되지 않습니다.

보는 사람과 판단하는 사람을 나눠서 정해두는 것은 평범하지만 효과가 나는 부분입니다. 연구에서는, 센서 데이터와 제어를 연결한 정보 기반으로 재배 관리나 의사결정을 고도화할 수 있다는 제안이, 같은 UECS 계열 사례 안에서 반복해서 나오고 있습니다（참고: 3, 4, 5, 6）. 단, 거기서 제안하는 것은 어디까지나 구조를 만들 수 있다는 구현의 이야기로, 누가 언제 그 화면을 보고 다음 수를 결정하는지 운영의 주체까지 파고들지 않은 것이 대부분입니다. 그렇기 때문에, 보는 사람과 판단하는 사람을 먼저 정하는 것은 시스템을 도입하기 전이든 후든, 결국 손으로 직접 갖춰야 하는 논점으로 남습니다.

계측을 추가하는 것은 분리의 벽에 부딪힌 후

경영 측에 서면, 보이는 방식이 또 달라집니다. 벤더에게서 「이것을 도입하면 수량이 올라갑니다」라는 제안이 와서, 다음 주 이사회에서 도입 여부를 결정한다. 그런 자리에 동석한 경험은 없으신가요. 그때 「먼저 누가 언제 볼지 정한다」는 이야기는, 투자 여부 판단과 어떻게 맞물릴까요.

여기서 효과를 발휘하는 것은, 추가할지 말지가 아니라 「지금 있는 잣대로, 그 차이가 원인까지 분리될 수 있는가」라는 시각입니다. 아침 읽기와 주간 전기료로 「평소와 다르다」를 잡을 수 있게 되면, 반드시 다음 벽이 옵니다. 차이는 보이는데, 왜 그렇게 됐는지가 손에 있는 기록으로는 나눌 수 없다는 벽입니다. 예를 들어 수확이 떨어지고, 전기료도 올라 있었다. 그런데 일지의 온도는 평상의 범위 안에 있다. 여기서 「공조인지, 물인지, 아니면 다른 무엇인지」를 특정할 수 없다. 손에 있는 기록으로는 분리가 멈춘다. 거기가 처음으로 「계측을 추가하는」 신호입니다. 반대로, 그 벽에 부딪히기 전에 센서를 추가해도, 보는 습관이 없으니 결국 훑어보고 끝납니다. 순서가 거꾸로인 것입니다.

이 순서가 솔직하게 효과를 발휘하는 것은, 인공광형 엽채류 같은 밀폐 환경일수록입니다. 변수가 비교적 적고, 일지와 전기료로 많은 것을 잡을 수 있기 때문입니다. 반대로, 외기나 일사에 휘둘리는 태양광형이나 변수가 많은 과채류 영역에서는, 처음부터 여러 계측이 없으면 이야기가 되지 않는 경우도 있습니다. 제가 대입해서 생각하고 있는 것은 어디까지나 밀폐 환경 쪽 이야기라고 받아들여 주세요.

그래서 이사회에서 벤더 제안이 왔을 때, 먼저 확인하고 싶은 것은 「수량이 올라갑니다」쪽이 아닙니다. 「지금 우리가 설명하지 못해서 곤란한 차이가 무엇인가」가 먼저 있는지 여부입니다. 곤란한 것이 먼저 있고, 그것을 분리하기 위해 이 계측이 필요하다는 논리라면, 돈을 쓸 가치가 있습니다. 곤란한 것이 아직 이치에 맞는 형태가 되어 있지 않은데 「도입하면 올라갑니다」만으로 오는 것이라면, 도입해도 아무도 안 보게 되어 대부분 도입을 보류하게 됩니다.

하나 더, 투자 판단에서 보는 것은 「추가된 계측을 누가 언제 읽을지」를 운영 흐름에 넣을 수 있느냐입니다. 아침 15분 시간대에 한 줄 추가할 수 있는 정도의 계측이라면 지속됩니다. 전용 화면을 매일 따로 열어야 보이는 것은, 아무리 고기능이어도, 결국 아무도 안 보게 됩니다. 이것도 현장에서 몇 번이고 봐온 것입니다. 계측을 추가하는 판단과 보는 습관을 만드는 이야기는 이어져 있습니다. 새 계측도, 결국 「누가 언제 볼지」의 틀에 들어가야 비로소 살아납니다.

곤란한 것이 먼저 있고 계측을 추가하면 효과가 있다. 이것은 확실한 수치가 나온 예도 있습니다. 관수에서, 고정 타이머로 물을 주는 대신 배지의 수분량을 센서로 보면서 필요할 때만 물을 주는 방식으로 전환한 상업 농장 시험이, 과채류에서 보고되어 있습니다. 코이어 배지 수경·상업 온실·한국의 사례로, 작물은 토마토와 딸기. 토마토에서는 수량을 거의 바꾸지 않고, 관수량을 타이머식의 1/3에서 1/6 정도까지 줄일 수 있었습니다（참고: 8）. 딸기에서는 감소폭이 그만큼은 아니어서 대략 60%로 압축하는 정도였습니다（참고: 7）. 비료 비용은 두 작물 모두에서 약 40%에서 60%가량 줄일 수 있었습니다. 작물도 시설도 독자 여러분의 식물공장과는 다르지만, 받아들일 것은 수치 자체보다 「물 과다 공급이 보이지 않는다는 곤란함에, 그것을 측정하는 한 점을 추가했기 때문에 효과가 있었다」는 순서이며, 이 순서는 엽채류에서도 변하지 않습니다.

현장의 위화감을 경영에 전달하고 읽는 항목을 교체한다

그런데, 계측을 추가할지 여부 이전에, 그 판단의 근거가 되는 「곤란함」은 대개 현장의 작은 위화감에서 시작됩니다. 그런데 현장에서 「뭔가 이상하네」라고 걸렸는데, 그것이 경영의 판단 재료가 되기 전에, 현장 안에서 「뭐, 좀 더 지켜볼까」로 사라져버립니다. 제 경험으로는, 이것이 가장 빠지기 쉬운 부분이었습니다. 그러니 위화감을 없애지 않기 위한 구조를 하나만 만듭니다. 뭔가 걸렸을 때, 그 자리에서 결론을 내지 않아도 좋으니, 일지 구석에 한 줄만 「신경 쓰였다」고 써놓는다. 판단은 하지 않고, 그냥 표시만 남기는 것입니다. 지켜보기인지 사고인지를 그날 아침 안에 결정하려 하기 때문에 사라져버립니다. 결정하지 않고 남겨두면, 주간 전기료를 볼 때 「이번 주에 보니 몇 번 걸렸네」라고, 점이 선이 됩니다. 한 번이라면 지켜봐도 됩니다. 여러 번 반복되면, 그것은 이미 경영에 올릴 곤란함의 형태가 되어 있습니다. 현장의 위화감이 그대로 이사회에 전달되는 것이 아니라, 표시가 쌓여서 처음으로 말이 됩니다. 그 사이에 완충 하나를 두는 것입니다.

하나 더, 줄이 늘어나서 결국 또 대충 읽는 것으로 돌아가버린다. 그런 일은 없으신가요. 이것은 피할 수 없는 것으로 다룹니다. 계측을 추가할 때는 반드시 예전 줄 중 하나를 뺄 수 없는지 생각합니다. 읽기 시간은 15분으로 고정이므로 줄 수도 늘리지 않습니다. 새 수치가 필요하다는 것은, 지금까지 매일 아침 읽던 것 중 하나가 이미 잣대로서의 역할을 다했다는 뜻입니다. 처음에 나란히 놓은 온도가, 이제는 「대략 이 정도」로 안정되어 오래 벗어나지 않는다면, 매일 아침 소리 낼 필요는 이제 없습니다. 주간에 가끔 확인하는 쪽으로 내릴 수 있습니다. 틀을 늘리지 말고 내용을 교체한다. 그러지 않으면, 한 줄씩 늘어나서 결국 아무도 읽지 않는 긴 읽을거리가 되어버립니다.

그러니, 추가하는 판단과 빼는 판단은 세트입니다. 계측을 추가할 가치가 있는지와 같은 비중으로, 무엇을 읽는 것을 그만둘 수 있는지를 매번 생각합니다. 틀이 유한하기 때문에, 정말로 매일 아침 볼 가치 있는 것만 남아갑니다.

여기까지는 「분리를 위한 계측은 벽에 부딪힌 후」라는 이야기이지만, 그것과는 별도로, 처음부터 돌려놓는 계측도 있습니다. 고장이나 병해처럼 알아챘을 때는 이미 손쓸 수 없는 이상은, 평상시 읽기로는 때를 놓칩니다. 연속으로 감시해서 알림을 올리는 계측은, 곤란함을 기다리지 않고 갖춰두는 것입니다. 그리고, 잣대 자체의 교정입니다. 센서가 틀어진 값을 반환하면, 힘들여 적은 평상의 범위까지 왜곡되어, 우리가 피하고 싶은 「사후 추적」을 데이터 측에서 만들어버립니다. 기기가 정확한 값을 내고 있다는 보장은, 운영의 전제로서 정기적으로 재확인해둡니다. 아울러, 범위를 적은 종이는 사람이 바뀔 때마다 업데이트해서 인계하는 것, 야간이나 결원 시 사람 눈이 닿지 않는 시간은 수동 운영으로 채우려 하지 말고 연속 감시에 맡기는 것. 이 두 가지도 개인 의존 운영이 무너지는 전형이므로 처음부터 정해두면 편합니다.

무엇을 읽고 무엇을 뺄지를 자신의 제약에 맞게 선택하는 자세는, 기술 선택 연구에서도 비슷한 말이 나오고 있습니다. 농업의 IoT는 관리·감시·제어 등 다양한 용도로 폭넓게 사용되고 있지만, 어떤 단일 기술이나 구성도 모든 상황에서 최적이라고는 할 수 없습니다. 그러니 사용하는 측이 자신의 제약에 맞게 선택할 수밖에 없다는 정리입니다（참고: 9）. 만능 정답 세트가 외부에서 떨어지는 것이 아닙니다.

시작은 센서가 아니라 한 장의 종이

「우리는 애초에 센서도 IoT도 넣지 않았으니, 데이터 활용은 아직 먼 이야기」. 그렇게 느껴서 입구에서 멈춰버리는 일은 없으신가요. 하지만 시작은 센서가 아니라 한 장의 종이입니다. 아직 아무것도 기록하지 않았다면, IoT를 사러 가기 전에, 원래 신경 쓰고 있는 숫자를 딱 하나만 골라서, 매일 같은 시각에 적어보세요. 대부분의 현장이라면, 온도계 값과 수확량, 혹은 매달 받는 전기료만으로도 괜찮습니다. 가장 들어가기 쉬운 것은 전기료입니다. 매달 청구서로 오는 것이니까, 「훑어보고 파일에 넣는다」를 「이번 달 숫자를 지난달 옆에, 한 곳에 나란히 적는다」로 바꾸기만 하면 됩니다. 그것만으로도 훌륭한 데이터 활용입니다. 「누가 언제 볼지」라는 물음은, 비교할 숫자가 두 개가 된 순간부터 시작됩니다. 시스템이 갖춰지기를 기다릴 필요는 없습니다.

그러니, 입구에서 멈춰 있는 사람은, 사실 출발선 앞에 있는 것이 아닙니다. 전기료는 우선 손에 있을 테고, 납품서나 벽의 온도계도 있을지 모릅니다. 할 일은 데이터를 손에 넣는 것이 아니라, 버리고 있는 것을 나란히 놓고, 정해진 날에 보기로 정하는 것입니다. 숫자 하나, 담당 한 명, 정해진 시간 하나에서 시작한다. 두 번째 숫자는, 처음 하나가 잣대가 되고 나서 추가하면 됩니다.

나란히 놓은 숫자를 읽는 힘은, 항목을 좁혀도 자랍니다. 예를 들어 제가 인공광형 현장에서 자주 보던 것은, 다듬기에서 나오는 쓰레기 비율입니다. 「오늘은 쓰레기가 많았다」로 끝내면 아무것도 남지 않지만, 같은 숫자에서 쓰레기 나오는 방식 자체, 그날 작업의 꼼꼼함, 재배 공정 어딘가의 미비, 포기를 너무 촘촘하게 심지 않았는지. 여러 측면을 읽을 수 있습니다. 숫자 하나라도, 평상의 범위와 나란히 놓고 「오늘은 왜 높은가」를 물으면, 대응 선택지의 폭이 바뀝니다. 비싼 기재보다 먼저, 이 읽는 법이 효과를 발휘합니다.

마지막으로, 솔직한 선 긋기의 이야기입니다. 손에 있는 기록의 운영으로 커버할 수 있는 것은, 「차이를 알아채고 스스로 손을 쓸 수 있는」 범위입니다. 온도가 평소와 다르다, 문이 열려 있었다, 급수를 끄는 것을 잊었다. 원인이 자신들의 매일 운영 안에 있고, 차이가 보이면 손을 뻗어서 고칠 수 있는 것. 거기가 이 방법이 가장 효과를 발휘하는 부분이며, 게다가 많은 사람이 생각하는 것보다 넓습니다.

손을 놓는 것은 두 곳입니다. 하나는 분리의 벽. 차이는 보이는데, 손에 있는 기록으로는 도저히 원인을 나눌 수 없고, 감으로 틀리면 진짜 돈이 드는 경우입니다. 거기서 처음으로 계측을 추가하고, 가능하다면 그런 데이터를 생업으로 읽는 전문가에게 들어오게 합니다. 그 단계에서는, 물음이 이미 운영이 아니라 기술의 이야기가 되었기 때문입니다. 또 하나는, 안전이나 설비 자체에 닿는 이야기. 전기 용량, 배선, 약제, 구조입니다. 거기는 자신의 잣대로 실험은 일절 하지 않습니다. 전문가에게 맡기거나, 설비로서의 투자 판단으로 돌립니다. 실패했을 때의 대가가 「수확이 떨어진다」가 아니라, 돌이킬 수 없는 것이 되기 때문입니다. 기준은 이렇습니다. 숫자를 읽고 「무엇을 하면 좋은지」를 알면, 그것은 자신의 틀에 남깁니다. 숫자를 읽고 알 수 있는 것이 「자신보다 잘 아는 누군가가 필요하다」는 것뿐이라면, 거기가 경계입니다. 그리고, 그 경계를 일찍 알아챌 수 있는 것 자체가, 매일 보는 습관이 가르쳐주는 것 중 하나입니다.

처음부터 비싼 시스템을 사지 않아도 된다는 것도 현장감만의 이야기가 아닙니다. 상업용 스마트 농업 시스템은 높은 비용이 보급의 장벽이 되어, 그 대신 저비용 기기나 농가가 스스로 조립하는 자작 시스템이, 보급을 위한 대안 수단으로 검토되고 있다는 보고가 있습니다（참고: 4, 10）. 입구가 반드시 대형 투자일 필요는 없다. 이것은 실제로 선택지로 이야기되고 있는 부분입니다.

더 깊이 파고든 수익화 노하우를 정리한 것으로, 식물공장의 수익성을 높이는 172가지 힌트도 있습니다. 손에 있는 기록을 잣대로 바꿀 수 있게 됐다면, 그 다음 한 걸음으로 읽어보세요.